空气预净化装置及其作业机械的制作方法

本实用新型涉及空气预净化的技术领域，更具体地说，涉及一种对输入到作业机械的发动机的空气进行预净化的空气预净化装置及其作业机械。

背景技术：

作业机械是例如拖拉机、收割机之类的农业机械、以及装载机、挖掘机、推土机之类的工程机械等具有发动机的机械装置的总称。作业机械一般在包括许多沙尘、粉尘、碎屑的恶劣环境中工作，导致具有许多杂质的空气进入作业机械的发动机。因此，在发动机外内部需要设置复杂的空气净化装置，以滤除空气中的各种杂质，得到清洁的空气，并与燃油混合。

为提高净化效率，需要频繁地更换空气滤清器装置的滤芯，从而提高了使用成本。

在本申请人已有的空气预净化装置及其作业机械中，采用了多个旋风除尘器、汇流装置、集尘装置以及排气管的组合设置，能实现作业机械的预净化，但仍然存在密封不严、不便清理的问题。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种空气预净化装置及其作业机械，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种空气预净化装置及其作业机械，其结构简单，操作方便，通过对外部空气进行预净化降低作业机械空气滤清器装置的净化负荷，延长空气滤清器装置里的滤芯使用寿命，且拆卸便利，固定准确，容易清理。

为解决上述问题，本实用新型公开了一种空气预净化装置，其特征在于，包括：

多个并排设置的旋风除尘器；

汇流装置，所述汇流装置中形成汇流室，所述旋风除尘器的出口端与所述汇流室连通；

集尘装置，所述集尘装置包括下支撑盘、集尘盒和托盘，所述集尘盒的上端与下支撑盘对接，下端与托盘对接，所述集尘盒和下支撑盘结合在一起以形成集尘室，所述集尘室包括多个子集尘室，所述集尘盒为两个半圆环结构组合而成，各半圆环结构包含两端的封板以及间隔形成多个子集尘室的隔板；

所述托盘为圆盘结构，其中部设有贯孔，上端设有容置所述集尘盒下端的容置凹部从而将集尘盒紧托在盘中且便于取出，所述各旋风除尘器的集尘端分别与子集尘室连通；以及

排气管，所述排气管的进气端与所述汇流室连通。

其中，所述托盘通过紧固结构实现对集尘盒的固定和快速拆卸，所述紧固结构包含手动螺母以及螺母套筒，所述螺母套筒为筒状结构，其下端外缘设有外螺纹，所述手动螺母为筒状结构且其内缘设有与所述外螺纹螺纹啮合的内螺纹。

其中，所述螺母套筒的上端套合于排气管的出口端或与排气管的出口端一体成型。

其中，所述手动螺母的上端设有凸缘，两侧设有便于操作手动螺母的把手部。

其中，所述汇流装置包括：

上支撑盘，每个所述旋风除尘器的出口端穿过所述上支撑盘并固定到所述上支撑盘上；以及

上盖体，密封地安装在所述上支撑盘上，所述上盖体和所述上支撑盘限定所述汇流室。

其中，所述上盖体的中央设有朝向所述排气管的进气端突出的突起部。

其中，所述上盖体的内壁上设有在径向方向上延伸的多个凸肋，汇流室中位于两个凸肋之间的区域对应一个旋风除尘器的出口端。

其中，还包括保护罩，所述保护罩安装在所述汇流装置和集尘装置之间并环绕多个所述旋风除尘器，所述保护罩上设有多个通孔。

还公开了一种作业机械，包括：

发动机，所述发动机包括进气管；以及

如上中任一所述的空气预净化装置，所述空气预净化装置的出气端与所述进气管连通，以向所述发动机输入预净化的空气。

通过上述结构可知，本实用新型的空气预净化装置及其作业机械具有如下效果：

1、拆卸分解便捷，实现灰尘的快速倒出，且密封性能更好；

2、对外部空气进行更好的预净化，有效降低作业机械内部的空气净化装置的净化负荷，延长空气滤清器装置里的滤芯使用寿命，降低作业机械的使用成本。

本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

本实用新型将参照附图来进一步详细说明，其中：

图1是根据本实用新型的一种示例性实施例的空气预净化装置的立体示意图；

图2是图1所示的空气预净化装置的侧视图；

图3是图2所示的空气预净化装置的线C-C的轴向剖视图；

图4是根据本实用新型的另一种示例性实施例的空气预净化装置的车由向音」视图；

图5是图1所示的空气预净化装置移除集尘盒时的立体示意图；

图6A和图6B是图1所示的空气预净化装置的集尘盒的示意图；

图7A和图7B是图1所示的空气预净化装置的托盘的示意图；

图8A和图8B是图1所示的空气预净化装置的手动螺母的示意图；

图9A和图9B是图1所示的空气预净化装置的螺母套管的示意图；

图10A和图10B是图1所示的空气预净化装置的上盖体的轴向剖视图。

具体实施方式

虽然将参照含有本实用新型的较佳实施例的附图充分描述本实用新型，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的实用新型，同时获得本实用新型的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本实用新型所描述的示例性实施例。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本文披露的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本实用新型的一种总体上的实用新型构思，提供一种空气预净化装置，包括：多个并排设置的旋风除尘器；汇流装置，所述汇流装置中形成汇流室，所述旋风除尘器的出口端与所述汇流室连通；集尘装置，所述集尘装置形成集尘室，所述旋风除尘器的集尘端与所述集尘室连通；以及排气管，所述排气管的进气端与所述汇流室连通，所述排气管的位于出气端的部分与所述旋风除尘器平行布置。

如图1-3和5所示，根据本实用新型的一种示例性实施例的空气预净化装置包括：多个并排设置的旋风除尘器1、汇流装置2、集尘装置3和排气管4。其中，各旋风除尘器1包括：竖直安装的主体部11、设置在主体部11上部的进气口12、位于主体部11的顶端的出口端13、以及位于主体部的下端的集尘端14。在需要预净化时，来自于外部环境的包含沙尘、灰尘、颗粒物、碎屑等杂质的空气能从进气口12进入主体部11内，空气在主体部11内产生螺旋移动，从而分离出杂质，杂质由于重力作用下降而聚积到集尘端，而被预净化的空气上升从出口端13排出到汇流装置2的汇流室21中。

所述汇流装置2中形成汇流室21，所述各旋风除尘器的出口端13与所述汇流室21连通，使得每个旋风除尘器1排出的被预净化的空气通过出口端13排出到汇流室21中。所述集尘装置3中形成有多个集尘室31，所述各旋风除尘器1的集尘端14分别与各集尘室31连通，使得由于重力作用而下降的杂质能聚积到集尘室31中。所述排气管4的进气端41与汇流室21连通，所述排气管4的出气端42向下延伸以与所述各旋风除尘器1平行布置。

通过上述结构可知，基于旋风除尘器的工作原理，旋风除尘器一般垂直于水平面设置，并且出口端13位于主体部11的上部，集尘端14位于主体部的下部。因此，在本实用新型实施例中，出气端42的出气口朝向下方，以与工程机械的发动机的进气管(末示出)连通。这样，由本实用新型实施例的空气预净化装置预净化的空气输送到农业及工程机械的发动机的进气管，可以降低发动机内对空气进行进一步净化的负荷，延长空气净化装置的使用寿命，从而降低作业机械的使用成本。

在本实用新型的一实施例中，多个旋风除尘器1并排地布置成环形，所述排气管设置在环形的中央，所述集尘装置的中央设有圆孔32，所述排气管4的出气端42与圆孔32同心设置。如图1-3和5所示，多个旋风除尘器1等间隔地布置成圆环形，所述排气管4设置在圆环的大致中央位置，所述排气管4的位于下部的出气端42至少部分地穿过所述集尘装置3的圆孔32并与集尘室31隔离。这样，从每个旋风除尘器1分离的杂质下落到集尘室31中并聚积起来，而排气管4的出口端42部分地穿过形成在集尘装置3中央部位的圆孔32，以与工程机械的发动机的进气管连通。可以理解，出口端42可以位于集尘装置3的上部、部分地穿过圆孔32、或者完全穿过圆孔32并从集尘装置3的下部露出。

虽然描述了多个旋风除尘器并排布置成圆环形的实施例，但本实用新型并不局限于此。多个旋风除尘器可以布置成椭圆形、正方形、长方形、正五边形、正六边形、或者其它多边形。旋风除尘器的数量可以根据实际需要，设置成多个，例如2-30个。

如图2、3、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A和9B所示，集尘装置3包括：下支撑盘34、集尘盒33和托盘35，所述集尘盒33为环形结构，其上端与下支撑盘34对接，下端与托盘35对接，每个旋风除尘器1的集尘端14穿过下支撑盘34并固定到下支撑盘34上。所述集尘盒33密封地安装在下支撑盘34上，所述集尘盒33和下支撑盘34结合在一起以限定集尘室31。进一步地，集尘室31包括多个子集尘室311，所述各旋风除尘器11的集尘端14与所述子集尘室311分别连通。

所述集尘盒33为两个半圆环结构组合而成，各半圆环结构的中部均设有半圆孔，以在组合后形成集尘盒33中部的圆孔32，各半圆环结构包含多个子集尘室311、两端的封板312以及间隔多个子集尘室311的隔板313，进一步地，所述隔板313固定在所述集尘盒33上，所述下支撑盘34内设有密封垫(末示出)，隔板313与所述密封垫结合，使得每个子集尘室311形成一个密封的空间。这样，集尘端14与子集尘室311一一对应，多个集尘端14不会产生彼此干扰，便于提高除尘效率。

可选的是，所述托盘35为圆盘结构，其中部设有贯孔351，上端设有容置所述集尘盒33下端的容置凹部352，从而所述托盘35能将两个半圆环结构的集尘盒集合在容置凹部352中，即能将集尘盒进托在盘中，起到固定托住两个半圆环的作用，且该集尘盒33的两个半圆环形的设置能在灰尘满后从托盘中更方便的取出。

在一种实施例中，集尘盒33可拆卸地安装到下支撑盘34上。例如，集尘盒33可以通过扣合组件安装到下支撑盘34上，可以通过螺纹结合方式安装到下支撑盘34上。

可选的是，所述托盘35通过紧固结构实现对集尘盒的固定和快速拆卸，所述紧固结构包含如图8A、8B所示的手动螺母36以及图9A、9B所示的螺母套筒37，所述螺母套筒37为筒状结构，其上端设置于所述集尘装置3的通孔中，可选的是，所述螺母套筒37的上端可一体固定于排气管4的出口端、直接过盈套合于排气管4的出口端或与排气管4的出口端一体成型，所述螺母套筒37的下端外缘设有外螺纹371，所述手动螺母36为筒状结构且其内缘设有与所述外螺纹371螺纹啮合的内螺纹361，优选的是，所述手动螺母36的上端设有凸缘362，两侧可设有便于操作手动螺母36的把手部363。

由此，在图图8A、8B、9A、9B所示的紧固结构中，手动螺母36的旋转托起能将托盘顶起，使得两个半圆环的集尘盒紧密贴靠在密封垫和下支撑盘，使得密封垫与集尘盒的各个板之间紧密密封而避免空气进出，而手动螺母向下旋转松开，即可快速方便的松开托盘，而无需将托盘完全取下即可取出集尘盒，从而将集尘盒的灰尘倒掉，螺母套筒能对手动螺母进行有效支撑和定位。

如图2、3、5和10A、10B所示，在一种实施例中，汇流装置2包括：上支撑盘22以及与上支撑盘22结合的上盖体23，每个旋风除尘器1的出口端13穿过所述上支撑盘22并固定到所述上支撑盘22上。上盖体23密封地安装在上支撑盘22上，所述上盖体23和上支撑盘22限定出汇流室21。这样，从每个旋风除尘器1的出口端13排出的预净化的空气进入汇流室21并进一步通过进气端41输送到排气管4中。

在进一步的实施例中，上盖体23的中央设有朝向排气管4的进气端41突出的突起部24。这样，基于空气流动的原理，从各个旋风除尘器1的出口端13排出的预净化的空气上升并遇到突起部24而返回，可以增加气体的流动速度，减少相向而来的气体阻力，提高空气进入排气管4的动力。进一步地，所述上盖体23的内壁上设有在径向方向上延伸的多个凸肋25，汇流室21中位于两个凸肋25之间的区域对应一个旋风除尘器1的出口端13。这样，可以减少从不同的旋风除尘器排出的空气之间的相互干扰，起到导流气体作用。

如图3所示，每个旋风除尘器还包括辅助管15，辅助管15从主体部11的上端向下延伸的长度大致对应于进气口12在垂直方向上的长度，所述辅助管15的直径小于主体部11上部的直径，并且主体部上部的预净化的空气可以通过辅助管15进入汇流室21。辅助管15可以阻止从进气管12进入主体部11的末净化的空气直接从出口端13排出到汇流室。

图4是根据本实用新型的另一种示例性实施例的空气预净化装置的轴向剖视图。图4所示实施例的空气预净化装置与图1所示空气预净化装置的不同之处在于，还包括保护罩5，所述保护罩5安装在所述汇流装置2和集尘装置3之间并环绕多个所述旋风除尘器1，所述保护罩5上设有多个通孔51，每个通孔51的位置低于所述旋风除尘器1的进气口12。这样，保护罩5可以对旋风除尘器1进行保护，以免受到外部机械伤害。由于每个通孔51的位置低于所述旋风除尘器1的进气口12，可以避免外部雪雨水直接进入进气口12。

根据本实用新型另一方面的实施例，提供一种作业机械，包括：发动机，所述发动机包括进气管；以及本实用新型的上述各种实施例所述的空气预净化装置，所述空气预净化装置的排气管4的出气端42与所述进气管连通，以向所述发动机输入预净化的空气。

本实用新型实施例的作业机械包括，但不限于，例如拖拉机、收割机之类的农业机械、以及装载机、挖掘机、推土机之类的工程机械等具有发动机的机械装置。这种作业机械一般在包括许多沙尘、粉尘、碎屑的恶劣环境中工作，通过空气预净化装置可以对掺杂有许多杂质的空气进行预处理，去除部分颗粒度较大的杂质。这样，可以降低发动机内对空气进行进一步净化的负荷，延长空气净化装置的使用寿命，从而降低作业机械的使用成本。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合，从而在解决本实用新型的技术问题的基础上，实现更多种空气预净化装置和作业机械。

在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本实用新型亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本实用新型的范围。